10 Les systèmes d’exploitation

Table des matières

1. Les systèmes d’exploitation
2. Premiers pas
3. Gestion des utilisateurs et des groupes
4. Les commandes de base
5. Exercices

1. Les systèmes d’exploitation

Un système d’exploitation (OS - Operating System) est un ensemble de programmes permettant de gérer les ressources matérielles et logicielles d’un ordinateur. Il assure l’interface entre le matériel (processeur, mémoire, disque dur...) et les applications utilisées par l’utilisateur.

1.1. Historique des systèmes d’exploitation

Activité n°1 :

🎥 Regarder la vidéo : Histoire des systèmes d’exploitation

Activité n°2 :

🎥 Regarder la vidéo : Comprendre ce qu’est un système d’exploitation

📌 Quelques repères historiques :

• 1975 : Création de Microsoft par Bill Gates et Paul Allen.

• 1983 : Première version de Windows, fonctionnant avec MS-DOS.

• Aujourd’hui : Windows reste le système d’exploitation le plus utilisé sur les ordinateurs grand public.

💡 Autres systèmes :

• macOS (Apple) : basé sur UNIX et propriétaire.

• Linux : système open-source, utilisé principalement sur les serveurs et les supercalculateurs.

1.2. Le libre et l’open source

Activité n°3 :

🎥 Regarder la vidéo : Libre et Open Source

📌 Différences entre logiciel propriétaire, logiciel libre et lorgiciel open source:

:

Type de logiciel	Caractéristiques
Logiciel propriétaire	Code source fermé, usage restreint, soumis à licence. Ex : Windows, macOS.
Logiciel libre	Code source accessible, modifiable et redistribuable sous certaines licences (GPL, etc.). Ex : Linux, Firefox.
Logiciel open source	Code source ouvert et consultable, souvent modifiable, mais pas toujours libre (la licence peut limiter les usages). Ex : Chrome, VS Code.

🔍 Remarque :

• Tous les logiciels libres sont open source, mais tous les open source ne sont pas nécessairement libres.
• Par exemple, Firefox est libre et open source ; Google Chrome est open source (partiellement via Chromium) mais pas libre.

1.3. UNIX

Activité n°4 :

🎥 Regarder la vidéo : UNIX

📌 UNIX en bref :

• Développé dans les années 1970.

• Système propriétaire mais influençant de nombreux OS.

• Base de macOS, Linux, et de nombreux systèmes d’exploitation professionnels.

1.4. Linux

Activité n°5 :

🎥 Regarder la vidéo : Linux

📌 Linux, un système open-source :

• Créé en 1991 par Linus Torvalds.

• Fonctionne sur serveurs, supercalculateurs, smartphones (Android), systèmes embarqués.

• Mascotte : un manchot nommé TUX.

💡 Différence majeure : Contrairement à Windows et macOS, Linux permet à chaque utilisateur de modifier son système selon ses besoins.

1.5. Rôles du système d’exploitation

Un système d’exploitation assure plusieurs fonctions essentielles :

• Gestion du processeur : répartit les tâches entre les programmes.

• Gestion de la mémoire vive : alloue et libère la mémoire nécessaire aux applications.

• Gestion des entrées/sorties : contrôle l’accès aux périphériques (souris, écran, disque dur…).

• Gestion des fichiers : organise et sécurise les données stockées.

• Gestion des utilisateurs et des droits : assure la protection des ressources.

1.6. Composantes d’un système d’exploitation

📌 Un OS est composé de plusieurs éléments :

Composante	Rôle
Le noyau (Kernel)	Gère la mémoire, les processus et le matériel.
Le shell	Interpréteur de commandes (interface texte).
Le système de fichiers	Structure l’organisation des fichiers et dossiers.

💡 Exemple d’organisation sous Linux :

📋 Texte

/ (racine)
│── home (dossiers utilisateurs)
│── etc (configurations)
│── bin (programmes)
│── var (logs)

2. Premiers pas

2.1. Qu’est ce qu’un shell ?

Un shell est une interface en ligne de commande permettant de contrôler un OS.

📌 Exemples de shells :

• Bash (le plus courant sous Linux).

• Zsh, Sh, PowerShell (Windows).

Avantages :

✔ Puissant et rapide.

✔ Idéal pour l’automatisation des tâches.

2.2. Le prompt et l’invite de commandes

📌 Exemple sous Linux (Raspberry Pi) :

📋 Texte

pi@raspberrypi:~$  

💡 Explication :

• pi → Nom de l’utilisateur.

• raspberrypi → Nom de l’ordinateur.

• ~ → Répertoire courant (dossier personnel de l'utilisateur).

Sur Python le prompt est : >>>

2.3. Système de fichier

📌 Organisation des fichiers :

• Tout est fichier (y compris périphériques et processus).

• Arborescence unique (racine /).

📌 Exemple :

📋 Texte

/home/user/docs/rapport.odt  # Chemin absolu

2.4. Chemin absolu ou chemin relatif

📌 Différence entre les deux :

Type	Exemple	Explication
Chemin absolu	/home/boot/grub/grub.cfg	Depuis la racine /.
Chemin relatif	../../bin/cat	Depuis le dossier courant grub.

=> CAPYTALE Le code vous sera donné par votre enseignant

Activité n°6 :

Chemin absolu : en utilisant, l’arborescence précédente déterminer le chemin absolu permettant d’accéder au fichier :

• "cat"

• "rapport.odt"

Activité n°7 :

Chemin relatif : en utilisant, l’arborescence précédente déterminer le chemin relatif permettant d’accéder au fichier :

• "rapport.odt" depuis le répertoire "elsa"

• "fiche.ods" depuis le répertoire "boulot"

2.5. Commande de base du terminal

2.5.1. Changer de dossier : cd

Bash

cd documents        # Aller dans "documents"
cd ..               # Revenir au dossier précédent
cd /home/user       # Chemin absolu vers le dossier "user"

Autres commandes à connaitre :

• cd ~ : permet de revenir au répertoire de l'utilisateur

• cd / : permet de se placer à la racine des fichiers

2.5.2. Lister le contenu d’un dossier : ls

Bash

ls                 # Liste simple
ls -l              # Liste détaillée
ls -a              # Affiche les fichiers cachés

Activité n°8 :

Faire l’exercice 1

2.5.3. Créer et supprimer un fichier/répertoire : mkdir, rm, touch

Bash

mkdir mon_dossier  # Créer un répertoire
touch mon_fichier.txt  # Créer un fichier vide
rm mon_fichier.txt  # Supprimer un fichier
rm -r mon_dossier  # Supprimer un dossier et son contenu

2.5.4. Copier et déplacer des fichiers : cp, mv

Bash

cp fichier1.txt dossier/  # Copier un fichier
mv fichier1.txt dossier/  # Déplacer un fichier

2.5.5. Connaître sa position dans l’arborescence : pwd

Bash

pwd   # Affiche le chemin absolu du dossier courant

3. Gestion des utilisateurs et des groupes

Les systèmes UNIX et Linux sont multi-utilisateurs, ce qui signifie que plusieurs utilisateurs peuvent partager un même ordinateur tout en conservant un environnement de travail propre à chacun.

Chaque utilisateur dispose de droits spécifiques qui lui permettent d’effectuer certaines opérations et d’en restreindre d’autres. Ces droits sont gérés par le système d’exploitation.

📌 L’utilisateur "root" (super-administrateur)

• Il possède tous les droits sur le système.

• Il peut ajouter, modifier et supprimer des fichiers et des utilisateurs.

• Il peut attribuer ou retirer des permissions aux autres utilisateurs.

💡 Gestion par groupes

• Au lieu d’attribuer des droits à chaque utilisateur individuellement, il est plus efficace de les regrouper dans des groupes.

• Un groupe possède des permissions spécifiques, et tous ses membres héritent de ces permissions.

3.1. Droits des fichiers et des répertoires

Chaque fichier et répertoire possède trois types de droits :

Droit	Symbole	Description
Lecture	r (read)	Autorise à lire le contenu d’un fichier ou la liste d’un répertoire.
Écriture	w (write)	Autorise à modifier un fichier ou à ajouter/supprimer des fichiers dans un répertoire.
Exécution	x (execute)	Autorise l’exécution d’un fichier ou l’accès au contenu d’un répertoire.

📌 Trois types d’utilisateurs sont associés à chaque fichier :

Utilisateur	Symbole	Explication
Propriétaire	u (user)	Celui qui a créé le fichier, il peut modifier ses propres droits.
Groupe	g (group)	Ensemble d’utilisateurs partageant les mêmes permissions sur un fichier.
Autres	o (others)	Tous les autres utilisateurs du système.

💡 Affichage des permissions avec ls -l

Si on exécute la commande suivante :

Bash

ls -l fichier.txt

On peut obtenir un résultat comme celui-ci :

📋 Texte

-rw-r--r-- 1 pi pi 204678 Mar 21 22:01 fichier.txt

📌 Explication des colonnes :

Colonne	Signification
-rw-r--r--	Type de fichier et permissions
1	Nombre de liens
pi	Propriétaire du fichier
pi	Groupe du fichier
204678	Taille du fichier en octets
Mar 21 22:01	Date et heure de la dernière modification
fichier.txt	Nom du fichier

💡 Décryptage des permissions :

• - → Fichier normal (d pour un répertoire).

• rw- → Le propriétaire (u) peut lire et écrire, mais pas exécuter.

• r-- → Le groupe (g) peut seulement lire.

• r-- → Tous les autres utilisateurs (o) peuvent seulement lire.

3.2. Modifier les permissions avec chmod

📌 Syntaxe de la commande :

Bash

chmod [u/g/o/a] [+/-/=] [r/w/x] fichier

- u → Propriétaire du fichier
- g → Groupe
- o → Autres
- a → Tous (u, g et o)

📌 Exemples :

Commande	Explication
chmod u+x script.sh	Ajoute l’exécution (x) au propriétaire.
chmod g-w fichier.txt	Retire l’écriture (w) au groupe.
chmod o=r document.txt	Donne uniquement la lecture (r) aux autres.

📌 Notation en base 8( octal)

Les permissions peuvent aussi être définies en utilisant des chiffres : - r (lecture) = 4 - w (écriture) = 2 - x (exécution) = 1

Chaque groupe de permissions est additionné :

Permissions	Valeur
rwx	4+2+1 = 7
rw-	4+2+0 = 6
r--	4+0+0 = 4

📌 Exemple de modification avec notation octale :

Bash

chmod 750 fichier.txt

🔹 Décryptage des valeurs :
- 7 → Propriétaire (rwx)
- 5 → Groupe (r-x)
- 0 → Autres (---)

Ce qui permet de faire toutes les combinaisons :

0	1	2	3	4	5	6	7
- - -	- - x	- w –	- w x	r - -	r - x	r w –	r w x
aucun droit	exécution	écriture	écriture et exécution	lecture seule	lecture et exécution	lecture et écriture	lecture écriture exécution

Activité n°9 :

analyser l’enchainement de commandes suivantes :

Activité n°10 :

Conversion en octal : donner les droits de la commande suivante

chmod 750 Template

Activité n°11 :

gestion des droits : Dans le répertoire utilisateur ‘~’, les droits du dossier rep1 sont par défaut à 755 (rwxr-xr-x). Compléter les tableaux avec les commandes (en notation symbolique et en base 8) pour lui donner les droits suivants (on suppose qu'après chaque commande on remet le répertoire à 755) :

Par défaut
Commande 1
Commande 2
Commande 3
Commande 4

		Propriétaire(u)			Groupe(g)			Autres(o)
	Lecture	Écriture	Accès	Lecture	Écriture	Accès	Lecture	Écriture	Accès
défaut	oui	oui	oui	oui	non	oui	oui	non	oui
Commande 1
Commande 2
Commande 3
Commande 4

	Notation symbolique (relatif)	Notation en base 8 (absolu)
Commande 1	chmod u-x,o-r rep1	chmod 651 rep1
Commande 2
Commande 3
Commande 4

4. Les commandes de base

Commande	Description
cat	Affiche le contenu d'un ou plusieurs fichiers sur la sortie standard (concatène les fichiers si plusieurs sont donnés).
cd	Change de répertoire courant.
chmod	Modifie les permissions d'accès d'un fichier ou d'un répertoire.
chown	Change le propriétaire d'un fichier ou d'un répertoire.
cp	Copie un ou plusieurs fichiers ou répertoires.
crontab	Planifie des tâches automatiques.
cut	Extrait certaines parties d’un fichier (colonnes, champs, caractères).
date	Affiche ou modifie la date et l'heure du système.
dd	Copie un fichier bit à bit (utile pour créer des images disque).
df	Affiche l’espace disque disponible sur les systèmes de fichiers montés.
du	Affiche l’espace disque utilisé par un fichier ou un répertoire.
echo	Affiche du texte sur la sortie standard.
exit	Ferme le terminal ou met fin à une session shell.
find	Recherche de fichiers selon divers critères (nom, taille, permissions…).
fsck	Vérifie et répare l’intégrité d’un système de fichiers.
grep	Recherche une chaîne de texte dans un ou plusieurs fichiers. Exemple : grep -n "montexte" monfichier affiche les lignes contenant "montexte" avec leur numéro.
groupadd	Crée un nouveau groupe d’utilisateurs.
gunzip	Décompresse un fichier .gz.
gzip	Compresse un fichier en format .gz.
head	Affiche les 10 premières lignes d’un fichier (modifiable avec -n).
help	Affiche l’aide sur les commandes internes de Bash.
kill	Envoie un signal à un processus (ex : kill -9 PID force l'arrêt d’un processus).
less	Permet de visualiser le contenu d’un fichier page par page.
ln	Crée un lien symbolique ou un lien physique entre fichiers.
ls	Liste le contenu d’un répertoire.
man	Affiche le manuel d’une commande. Exemple : man ls pour la documentation de ls.
mkdir	Crée un nouveau répertoire.
mkfs	Crée un système de fichiers sur une partition ou un disque.
more	Affiche un fichier page par page (comme less, mais avec moins de fonctionnalités).
mount	Monte un système de fichiers (ex : mount /dev/sdb1 /mnt).
mv	Déplace ou renomme un fichier ou un répertoire.
ps	Affiche la liste des processus en cours d’exécution.
pwd	Affiche le chemin absolu du répertoire courant.
rm	Supprime un fichier (avec -r permet de supprimer un répertoire et son contenu).
rmdir	Supprime un répertoire vide.
tail	Affiche les 10 dernières lignes d’un fichier (modifiable avec -n).
tar	Archive des fichiers en un fichier .tar (avec -z pour compression .tar.gz).
touch	Crée un fichier vide ou met à jour la date de modification d’un fichier.
su	Permet de changer d’utilisateur (ex : su root pour passer en super-utilisateur).
uname	Affiche des informations sur le système d’exploitation.
unzip	Décompresse un fichier .zip.
useradd	Crée un nouvel utilisateur.
whereis	Localise un fichier binaire, sa documentation et ses fichiers sources associés.

📚 Pour aller plus loin sur Linux

👉 Tutoriel complet sur OpenClassrooms

5. Exercices

Exercice 1

Dans ce TP vous allez appliquer un certain nombre de commandes UNIX, utilisable dans le Shell (ou encore dans un terminal) en jouant à un jeu en ligne : TERMINUS.

Vous trouverez ce jeu à l’url suivante :

http://luffah.xyz/bidules/Terminus/

Cette barre d’outils présente en bas du jeu : est très utile.

Remarques :

Pour obtenir le caractère À : ctrl Alt 7 puis Maj A

Pour obtenir le caractère É : Alt maintenu avec 0201 puis relâcher la touche

Vous devrez quasiment à chaque étape utiliser les commandes ls et cat.

La commande touch est utilisée pour « créer » un objet (et pas le « toucher », comme une mauvaise traduction le dit dans le jeu)

Il faut absolument tout lire pour ne pas manquer d’informations (cat) Avant de commencer :

• Lire : https://www.alsacreations.com/astuce/lire/78-Quelle-est-la-difference-entre-les-chemins-relatifs- et-absolus-.html
• Remarque : ./ est facultatif
• https://www1.zonewebmaster.eu/serveur-debian-general/les-jokers-utilisation

Ceci pourra vous aider à gagner beaucoup de temps à la fin du jeu, quand vous chercherez le « password »

Quelques indices

• Vous trouverez dans la suite le plan du jeu, cela peut vous aider (document de Charles Poulmaire). Je donne aussi quelques indications qui permettent de ne pas perdre trop de temps.
• Toujours commencer par ls. Vous verrez le rôle de cette commande. Il est préférable d’interagir et de parler, avant de se déplacer.

• Depuis la maison, commencer par aller dans le Bois des lutins, avant d’aller dans la prairie.

• Visiter les lieux dans l’ordre suivant :

• Place du vendeur. Ne pas oublier de cliquer deux fois pour acheter rm et mkdir. Si vous n’obtenez pas la confirmation de ces achats, vous serez bloqué ultérieurement.

• Boutique artisanale.

• Bibliothèque.

• Chemin de pierres.

• Pont cassé.

• On accède aux cinq lieux Place du marché, Boutique artisanale, Bibliothèque, Chemin en pierres et Pont cassé à partir de la Place du village.

• Histoire de Terminus, Nostalgie du pays, Romance de poche, Tous sur les sorts, Super livre des sortilèges, VIM proved.

• On peut créer un autre épi de maïs en utilisant le sort cp.

• L'enfant est à déplacer de la cage avec le sort mv.

• L.txt, M.txt, Q.txt, R.txt, S.txt, T.txt, U.txt, V.txt et W.txt. : Exécuter l'instruction grep password.

• Dans le répertoire FichierNoyau, exécuter l'instruction sudo cat Certificat, puis saisir le mot de passe obtenu précédemment.

**Liste des commandes du jeu TERMINUS **

Commande	Description	Utilisation
cat	Examiner en détail (lire, écrire, concaténer)	Saisir cat Objet ou Personne, puis Entrée
ls	Lister (LiSt) les éléments	Saisir ls, puis Entrée
cd	Changer de destination (Change Directory)	Saisir cd .., puis Entrée pour revenir au dernier endroit. Saisir cd Salle, puis Entrée pour entrer dans la Salle. Saisir cd ~, puis Entrée pour revenir au départ.
pwd	Rappeler le lieu où on est ou perdu (Print Working Directory)	Saisir pwd, puis Entrée
mv	Déplacer des objets (MoVe)	Saisir mv Objet Chemin, puis Entrée
exit	Quitter	Saisir exit, puis Entrée
help	Donner la liste des sorts	Saisir help, puis Entrée
man	Connaître les détails d'utilisation d'un sort	Saisir man Sort, puis Entrée
rm	Faire disparaître un objet ou une personne pour toujours (ReMove)	Saisir rm Objet ou Personne, puis Entrée
mkdir	Créer un nouveau chemin (MaKe DIRectory)	Saisir mkdir Chemin, puis Entrée
unzip	Récupérer le contenu d'un sac zippé	Saisir unzip Sac, puis Entrée
touch	Créer un objet	Saisir touch Objet, puis Entrée
cp	Copier un objet (CoPy)	Saisir cp Objet, puis Entrée
sudo	Lancer un sort sur un objet (Substitute User DO)	Saisir sudo Sort, puis Entrée
grep	Trouver les parties d’un texte qui contiennent le mot magique	Saisir grep Mot Texte, puis Entrée